Question

【題目】某班幾個(gè)興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)。

甲組：兩同學(xué)利用下列試劑：鐵粉、0.1mol/L FeCl3溶液、0.1mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2+、Fe3+ 的性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成下列表格。

探究?jī)?nèi)容	實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	寫(xiě)出離子方程式
①探究Fe2+具有還原性	取少FeCl2溶液，加入少量KSCN溶液后，再往溶液中加入少量________。	溶液先不變紅，后變?yōu)檠�紅色。	Fe2+發(fā)生的反應(yīng)： _____________
②探究Fe3+具有氧化性	取少量FeCl3溶液，加入足 量______后，振蕩，靜置，再往溶液中加入少量KSCN溶液。	溶液不變?yōu)檠�紅色。	Fe3+發(fā)生的反應(yīng)：________

乙組：兩同學(xué)利用下圖所示的裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質(zhì)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

（2）欲確定反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①待硬質(zhì)試管冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于足量稀硫酸得溶液B；

②取少量溶液B于試管a中，滴加KSCN溶液，溶液沒(méi)有變紅色，則溶液B中的陽(yáng)離子有_________________，硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是_________________。

（3）另取少量溶液B，使其與NaOH溶液反應(yīng)（按圖所示），在膠頭滴管擠出NaOH溶液的瞬間可觀察到生成白色沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。請(qǐng)寫(xiě)出與上述現(xiàn)象中白色沉淀轉(zhuǎn)化紅褐色沉淀的化學(xué)方程式________________。

（4）一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a中未變紅的溶液變成紅色，原因是 _______________

Answer 1

【答案】新制氯水 Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3++ 2 Cl－ 鐵粉 Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 H+和Fe2+ Fe ,Fe3O4 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 空氣中的氧氣將Fe2+氧化為Fe3+

【解析】

甲組：探究亞鐵離子具有還原性，依據(jù)圖表中實(shí)驗(yàn)步驟，加入硫氰酸鉀溶液不變紅色，證明無(wú)鐵離子，加入氧化劑氯水會(huì)氧化亞鐵離子為鐵離子，結(jié)合硫氰酸根離子形成血紅色溶液分析；探究鐵離子具有氧化性依據(jù)步驟可知加入過(guò)量鐵粉和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，加入硫氰酸鉀溶液無(wú)紅色出現(xiàn)；

乙組：（1）該反應(yīng)為鐵與水蒸氣的反應(yīng)；

（2）滴加KSCN溶液，溶液沒(méi)有變紅色，說(shuō)明沒(méi)有Fe3+，據(jù)此分析；

（3）氫氧化亞鐵容易被空氣氧化。

（4）變紅說(shuō)明生成了Fe3+；

甲組：探究亞鐵離子具有還原性，依據(jù)圖表中實(shí)驗(yàn)步驟，加入硫氰酸鉀溶液不變紅色，證明無(wú)鐵離子，加入氧化劑氯水會(huì)氧化亞鐵離子為鐵離子，結(jié)合硫氰酸根離子形成血紅色溶液，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；故答案為：新制氯水，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

探究鐵離子具有氧化性依據(jù)步驟可知加入過(guò)量鐵粉和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，加入硫氰酸鉀溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+；故答案為：鐵粉，2Fe3++Fe=3Fe2+；

乙組：（1）鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，故答案為： ；

（2）滴加KSCN溶液，溶液沒(méi)有變紅色，說(shuō)明沒(méi)有Fe3+，而鐵與水蒸氣的反應(yīng)產(chǎn)物中有四氧化三鐵，加足量稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：；此時(shí)溶液中一定有Fe3+，價(jià)KSCN溶液沒(méi)有變紅，說(shuō)明三價(jià)鐵被還原，綜合分析還原劑只能是未反應(yīng)完的鐵單質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)：Fe + 2Fe3+=3Fe2+，因?yàn)榧恿俗懔克�，所以�?yáng)離子還有氫離子，故答案為：H+和Fe2+； Fe ，Fe3O4；

（3）氫氧化亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化，故答案為：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3；

（4）未變紅的溶液變成紅色說(shuō)明Fe2+被氧化成Fe3+，氧化劑為氧氣，

故答案為：空氣中的氧氣將Fe2+氧化為Fe3+；